Biased proportional navigation guidance for impact angle control with extension to three-dimensional engagements
Ek terimli oransal seyrüsefer güdüm ile çarpma açısı kontrolü ve üç boyutlu eşleşmelere uyarlanması
- Tez No: 381026
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA KEMAL ÖZGÖREN, DR. OSMAN MERTTOPÇUOĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 196
Özet
Bu çalışma, çarpma açısının, saf oransal seyrüsefer güdüm komutlarına ek terim eklenmesiyle kontrol edilebileceğini göstermektedir. Takipçi ve sabit bir hedef arasındaki eşleşme kinematiğini yöneten doğrusal olmayan diferansiyel denklemlerin çözümünün elde edilmesinden sonra, önerilen yöntemin doğrusal ortamdaki en uygun çözüme karşılık geldiği gösterilmektedir. Kalan süreye ihtiyaç duymayan üç adet alternatif güdüm kanunu önerilmektedir. Birinci kanun, ek terimin uygun takip koşullarının elde edilmesiyle kaldırıldığı iki fazlı bir yaklaşımdır. Kalan mesafe bilgisini kullanan ikinci kanun ve hatanın üstel şekilde eritilmesini sağlayan üçüncü kanun, tek fazlı yaklaşımlardır ve birincinin ikinci fazdaki açık döngü doğasının benzerine maruz kalmazlar. Bu çalışmanın çatısı, bakış açısı ve ivme kısıtlarının değerlendirmeye alınmasına izin vermektedir; herhangi bir eşleşme geometrisine ait çarpma açısı kapasitesi analiz edilebilir. Eksiksiz fakat elverişsiz bir formülasyonun yanı sıra, uygulanabilirliği olan bir kısıt altında güdüm çözümü sunulmaktadır. Gözlemlenebilirlik sorununu uygun şekilde ele alan tek kazançlı bir menzil gözlemcisi, yörünge şekillendirmeyi desteklemek adına kurgulanmıştır. Hareketli hedeflere ilişkin durum, çarpışma üçgeninin kurulmasıyla çözülmektedir. Mutlak ve bağıl hız vektörlerinin dönüşlerine dayanan iki farklı yöntem değerlendirilmektedir. Genel bir eşleşme senaryosunu tek bir düzleme hapsederek üç boyuta uyarlamayı sağlaması için düzlem takip adı verilen bir arafaz güdüm yöntemi önerilmektedir.
Özet (Çeviri)
This work shows that the impact angle can be controlled by means of bias addition to pure proportional navigation guidance commands. After obtaining the closed-form solution of the nonlinear differential equations governing the engagement kinematics between a pursuer and a stationary target, it is shown that the proposed strategy corresponds to the optimal solution in the linear domain. Three alternative guidance laws that do not require the time to go are proposed. The first law constitutes a two-phased approach, where the bias is removed after obtaining proper pursuit conditions. The second law, which makes use of the range-to-go information, and the third law, which leads to an exponentially decaying error profile, are single-phased approaches that do not suffer from the open-loop nature of the first one in its second phase. The framework of this study allows the treatment of both the look angle and the acceleration constraints in such a way that the impact angle capacity corresponding to any engagement geometry can be analyzed. In addition to a complete but impractical formulation, a feasible constrained guidance solution is presented. A single-gain range observer that addresses the observability issue in a convenient manner is formulated to supplement the trajectory shaping effort. The case of moving targets is dealt with by means of constructing the collision triangle. Two different schemes are considered based on the rotations of the absolute and relative velocity vectors. The plane-pursuit midcourse guidance method proposed to confine a general engagement scenario to a single plane facilitates the extension to three-dimensional engagements.
Benzer Tezler
- Novel polynomial shaping method for impact time and angle guidance law designs: Bézier curve approach
Vuruş süresi ve açisi güdüm kanunu tasarimlarinda yenilikçi polinom şekillendirme yöntemi: Bézier eğrileri yaklaşimi
AKIN ÇATAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRE KOYUNCU
- Addressing parametric uncertainties in autonomous cargo ship heading control
Otonom kargo gemisi yön kontrolündeki parametrik belirsizliklerin ele alınması
AHMAD IRHAM JAMBAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. İSMAİL BAYEZİT
- Tactical missile guidance and homing loop applications
Taktiksel füze güdümü ve hedef izleme döngüsü uygulamaları
ERDEM TURAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ HACIZADE
- A rule based missile evasion method for fighter aircrafts
Savaş uçakları için füzelerden kural tabanlı bir kaçma yöntemi
MUHAMMET SERT
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. M. KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Development and comparison of autopilot and guidance algorithms for missiles
Füzeler için otopilot ve güdüm algoritmaları geliştirilmesi ve karşılaştırılması
ÇAĞDAŞ EVCİMEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU